橡胶表面粗糙度对DLC薄膜摩擦学性能的影响

目的 探究三元乙丙橡胶(EPDM)表面粗糙度对DLC薄膜和Cr/DLC的微观结构、附着力、摩擦学性能的影响,并阐明Cr中间层对橡胶表面DLC薄膜的作用。方法 使用砂纸打磨EPDM橡胶得到不同的表面粗糙度。采用非平衡磁控溅射技术在不同粗糙度的橡胶基体表面沉积无中间层的类金刚石碳基薄膜(DLC)及有Cr中间层的类金刚石碳基薄膜(Cr/DLC)。使用二维轮廓仪获得基体及薄膜的表面粗糙度,通过扫描电子显微镜以及拉曼光谱对薄膜的表面形貌和结构成分进行分析,并采用X切割试验和摩擦磨损试验分别评估DLC薄膜的附着力和摩擦学性能。结果 基体表面粗糙度对薄膜的微观结构没有显著影响,但却对薄膜附着力以及摩擦学性能有较大的影响。薄膜附着力随着基体粗糙度的增加呈现先增大后减小的趋势,当基体表面粗糙度为1 100 nm时,DLC薄膜具有最强的附着力和最佳的摩擦学性能。此外,Cr中间层的引入对提高薄膜附着力和承载能力起到了积极的作用。结论 适当增加基体表面粗糙度可以增强DLC薄膜的附着力,改善薄膜的摩擦学性能。Cr中间层可以提高薄膜的承载能力,从而提高薄膜的耐磨性。     

CVD金刚石薄膜及膜-基界面形态

采用直流等离子体财流CVD法在硬质合金基体上沉积了多晶金刚石薄膜,借助XRD、Raman光谱、SEM和EPMA等对金刚石薄膜及膜-基界面的结构、形貌和成分进行了研究.结果表明,结晶度高的刻面型金刚石薄膜质量、纯度较好,膜-基界面处较致密,机械锚固作用明显,结合性能较好沉积前后基体表面形貌变化很大,存在数十微米厚的脱钴-等离子体刻蚀层,等离子体刻蚀导致脱钻表面更加凹凸不平,为金刚石形核提供了有利条件.     

采用WC过渡层增加金刚石薄膜附着力的研究

在微波等离子体化学气相沉积装置中，以WC-8％Co为基体，采用氢等离子体脱碳、磁控溅射镀W、碳化等方法，制备了微晶WC过渡层。研究了金刚石薄膜与基体的附着力。结果表明，表面脱碳后再镀W膜，W填充了氢等离子体脱碳时刀具表面因钴蒸发而留下的空洞，形成过渡层，在随后的碳化中和基体WC连接较为紧密，能增加金刚石薄膜与基体附着力，克服单纯的氢等离子体脱碳还原法降低刀具基体硬度、不能完全消除钴的有害影响的缺点。     

SiC衬底金刚石薄膜的制备与性能表征

用热丝CVD法,以丙酮和氢气为碳源,在SiC衬底上沉积金刚石薄膜,提出了分步变参数沉积法制备超细晶粒金刚石复合薄膜的新工艺.结果表明,合理控制工艺条件的新工艺,对金刚石薄膜质量、形貌和粗糙度、薄膜与衬底间的附着力以及薄膜的摩擦系数有显著影响,金刚石薄膜的平均晶粒尺寸从3 μm减小到0.3 μm,拉曼特征峰显示超细晶粒金刚石薄膜特征,涂层附着力好,超细晶粒金刚石薄膜的表面粗糙度和摩擦系数值显著下降,对获取实用化的SiC在基体上沉积高附着强度、低粗糙度金刚石薄膜的新技术具有重要的意义.     

厚钛过渡层缓解铜基上热丝 CVD 金刚石薄膜内应力

以紫铜为基体,在紫铜上先采用磁控溅射技术镀一层金属钛,再以H2和CH4作为反应气体,采用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在钛过渡层上合成金刚石薄膜,研究不同钛过渡层厚度对金刚石薄膜质量的影响。利用X射线(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)分析薄膜的结构、成分和表面形貌,用能谱仪(EDS)对热处理前后样品的表面进行了元素分析。研究发现,当钛过渡层厚度为3μm时,生成的金刚石薄膜受到较大内应力而发生破裂;当钛过渡层厚度为25μm时,金刚石薄膜质量较好,薄膜受一定内应力,但没有破裂;850℃左右保温热处理12 h,铜原子与钛原子发生了扩散。     

钛过渡层与硬质合金基体表面结合状况对金刚石薄膜附着力的影响

以WC-6％Co为基体,采用磁控溅射法,在原始试样、酸腐蚀试样以及酸蚀后进行氢等离子体脱碳处理的试样上制备Ti过渡层,然后碳化过渡层为TiC。在热丝化学气相沉积装置中,制备金刚石薄膜。研究三种不同试样上的金刚石薄膜与基体的附着力。结果表明,在原始试样上的金刚石薄膜在冷却过程中自动脱落;在经等离子体处理后的试样上,金刚石薄膜与基体间附着力高于在经酸蚀处理的试样上的金刚石薄膜与基体附着力。造成这种现象的主要原因可能是等离子体脱碳还原处理降低WC晶粒表面能,增强Ti与WC间的结合强度,导致TiC过渡层与WC基体结合强度增加,从而增加金刚石薄膜附着力。     

钼合金磁控溅射镀镍薄膜工艺及后续热处理

目的优化钼表面直流磁控溅射镀镍薄膜的工艺,提出后续热处理方法。方法设计正交实验,探究溅射功率、溅射气压、负偏压和沉积时间对镍薄膜沉积速率和附着力的影响,从而优化工艺参数。利用扫描电镜和平整度仪对最佳工艺参数下制备的薄膜的组织结构进行表征,并研究后续热处理对薄膜附着力的影响。结果工艺参数对镀镍薄膜沉积速率影响的主次顺序为:功率溅射气压负偏压;对薄膜附着力的影响主次顺序为:负偏压沉积时间功率溅射气压。随溅射功率增大,沉积速率增大,薄膜附着力先增后减;随溅射气压增大,沉积速率和薄膜附着力均先增后减。负偏压增大对沉积速率影响较小,但有利于提高薄膜附着力。随沉积时间延长,薄膜附着力降低。在氢气气氛下进行850℃×1 h的后续热处理,能够促进扩散层的形成,明显提高镍薄膜的附着力。结论最佳镀镍工艺参数为:溅射功率1.8 k W,溅射气压0.3 Pa,负偏压450 V,沉积时间10 min。在该条件下制备的镍薄膜厚度达到1.15μm左右,与基体结合紧密,表面平整、连续、致密。后续增加热处理工序是提高镍薄膜附着力的有效方法。     

微波等离子体刻恂对WC—Co硬质合金基体金刚石薄膜附着力的影响

金刚石薄膜的附着力是影响CVD金刚石涂层刀具切削性能的关键因素,本文采用EACVD法在硬质合金（YG6）基体上沉积金刚石涂层;用Ar-H2微波等离子WC－C0衬底进行刻蚀处理,以改变基体表面与金刚石涂层间的界面结构,提高金刚石涂层的附着力;采用压痕法评估涂层附着力,借助SEM等观察刻蚀预处理方法对膜基界面的影响,并对此进行分析和讨论。     

金刚石薄膜在第一壁材料表面的应力研究

目的 提出在第一壁材料(钨穿管部件)表面沉积金刚石薄膜,并系统研究金刚石薄膜厚度对应力的影响。方法 采用数值模拟和实验表征方法。利用ANSYS workbench模拟软件,在建立钨穿管部件表面金刚石薄膜有限元模型及模型方程的基础上,对影响金刚石薄膜热残余应力的厚度因素进行探讨;采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD),在钨穿管部件表面沉积不同厚度的金刚石薄膜,并利用拉曼光谱法和洛氏硬度计压痕法对薄膜的应力进行表征。结果 模拟显示,随着金刚石薄膜厚度增加,薄膜最大主应力值和最大剪应力值均呈现出先减少后增加趋势,在薄膜厚度为75~100 μm时处于最低,小于金刚石薄膜通常的断裂强度(700 MPa),同时最大应力落差区域出现在薄膜边缘处。通过实验表征得到金刚石薄膜表面呈现出拉应力,在薄膜厚度为(103.56±0.5)μm时,金刚石薄膜中间区域应力值最低,与VDI3198标准对比,压痕坑达到HF1和HF2效果。结论 钨穿管部件表面金刚石薄膜厚度为(103.56±0.5)μm时,不容易出现裂纹和与基底的剥离现象,具有较好的附着性。     

CVD金属石薄膜及膜——基界面形态

采用直流等离子体射流ＣＶＤ法在硬质合金基体上沉积了多晶金刚石薄膜,借助ＸＲＤ,Ｒａｍａｎ,光谱、ＳＥＭ和ＥＰＭＡ等对金刚石薄膜及膜－基界面的结构、形貌和成分进行了研究,结果表明,结晶度高的刻面型金刚石薄膜质量、纯主较好,膜－基界面处较致密,机械锚固作用明显,结合性能较好,沉积前后基体表面形貌变化很大,存在数十数米厚的脱钴－等离子体刻蚀层,等离子体刻蚀导致脱钴表面更加凹凸不平,为金刚石形核提供了有利     

LED工业观片灯和传统观片灯的对比

根据《GB／T198022005无损检测工业射线照相观片灯最低要求》最新标准,对新近使用的LED工业观片灯和广泛使用的荧光灯工业观片灯进行了一系列的测试比较。试验结果表明,LED工业观片灯在亮度,寿命和抗震性等方面优于荧光灯工业观片灯,但其昂贵的生产成本也阻碍了现阶段的推广。随着LED的发展,光效进一步的提高,成本的下降,大有取代荧光灯工业观片灯成为市面上主流工业观片灯的趋势。     

铬膜制备及其膜内残余应力研究

对六价镀铬的工艺进行研究,在45℃、电流密度为15 A·dm-2时电沉积出光亮平整、无缺陷的铬膜.在此基础上在纯铁基体上电沉积制备出一系列不同厚度的铬薄膜,并对其残余应力进行测量和研究.结果表明:Cr膜的平均残余应力和分布残余应力均为拉应力,由于Cr膜在较薄时残余应力的骤降,可判断出其残余应力主要来自于Cr膜的界面应力,与基于Thomas-Fermi-Dirac-Cheng(TFDC)电子理论的判断结果相一致.     

NdFeB薄膜制备及对TbFe薄膜磁致伸缩性能的影响

本文采用磁控溅射镀膜技术,制备NbFeB、TbFe单层及TbFe/NbFeB复合薄膜。通过设计正交试验,优化溅射工艺参数。采用振动样品磁强仪、X射线衍射对不同热处理温度处理的NbFeB薄膜的磁学性能、晶体结构进行了研究,并采用电容位移测量法对TbFe薄膜和TbFe/NbFeB复合薄膜的磁致伸缩系数进行测量。研究结果表明,NbFeB薄膜和TbFe薄膜为内易磁化方向,在低于400℃温度下真空热处理,薄膜保持非晶态,显现较好的软磁性能。与TbFe薄膜复合,可以大大降低薄的矫顽力,其低场磁致伸缩性能优于TbFe单层薄膜,这为提高TbFe薄膜的低场磁致伸缩性能的研究提供了一条新途径。     

Corrosion Resistance of Artificial Passive Film and Real Passive Film on Fe-Ti Alloy

The corrosion resistances of Fe₂O₃-TiO₂ artificial passive film and real passive film on the sputter-deposited Fe-Ti alloy films were examined in acid solutions. The Fe₂O₃-TiO₂ films containing less than XTi=0.70 have a spinal structure, the films containing more than XTi=0.70 have an amorphous structure. The dissolution rate of the Fe₂O₂-TiO₂ films in 5 M HCI decreased with an increase in the titanium cationic fraction in the films. The Fe₂O₃TiO₂ films dissolved at cathodic potentials in 1 M H₂SO₄ and 1 M HCl owing to the selective reduction of Fe₂O₃ components in the films. Sputter-deposited Fe-Ti alloy films containing more than 39 at.% Ti passivated anodically in 1 M H₂SO₄ and 1 M HCl. and showed high corrosion resistance. The Fe₂O3TiO₂ artificial passive films have a higher corrosion resistance than real passive films on the sputter-deposited Fe-Ti alloy films in 5 M HCl.     

Zr-4合金的阳极氧化膜与高压釜预生膜对比研究

利用电化学极化曲线测量、氧化增重测量、往复式摩擦磨损实验,对分别通过阳极氧化和高压釜氧化生成的2种不同Zr-4合金表面氧化膜的耐腐蚀、耐高温氧化和抗摩擦性能进行测试和对比评价.实验表明,2种氧化膜都有效地改善了Zr-4合金的性能（耐腐蚀,耐高温氧化等）,它们对Zr-4合金的改善程度相近.XRD,XPS,RBS,SEM等方法分析表明,阳极氧化膜厚度约1μm,分为疏松水合层和ZrO2致密层2部分,ZrO2由四方相和单斜相组成;高压釜预生膜厚度约0.9μm,分为最外H2O层、疏松水合层和ZrO2致密层3部分,ZrO2只以单斜相存在.研究结果为现行核工业中对Zr-4合金的预处理方法提供了一个新的思路.     

黄铜表面植酸钝化膜耐蚀性及其成膜机理

目的通过化学浸泡法在黄铜表面获得植酸钝化膜,并研究其成膜机理。方法采用硝酸点滴、中性盐雾试验和极化曲线测试,研究植酸钝化膜的耐蚀性。通过SEM、XRD对植酸钝化膜的形貌和组成进行分析,并测试黄铜试样钝化过程的电位-时间曲线,推测植酸钝化膜的成膜机理。结果与铬酸盐转化膜对比,黄铜表面植酸钝化膜的自腐蚀电流密度小于铬酸盐转化膜,腐蚀速率比重铬酸盐钝化膜小。经测试,植酸钝化膜的外观平整,结构致密,主要成分为植酸盐、Al_2O_3和ZnO。钝化过程的电位-时间曲线显示,黄铜试样的电位在前60 s从-0.172 V迅速升高到-0.157 V,随后电位升高的速度逐渐变缓,在150 s后电位变化微小。结论在黄铜表面形成的植酸钝化膜具有良好的耐腐蚀性能。植酸钝化膜的成膜过程分为黄铜表面的溶解和植酸钝化膜的形成两个过程。     

CrMnPt反铁磁性膜

上世纪九十年代开发的自旋阀磁头已用于磁盘装置 ,当前自旋阀磁头的最大研究开发课题之一 ,便是开发能赋予固定层强结合磁场 (Ｈｅｘ) [单向各向异性能 (Ｋｅ) ]的反铁磁性膜。现已开发出能获得最大Ｋｅ 的ＰｔＭｎ系膜 ,被看作是当前标准的反铁磁性膜。日本东京的日立制作所的研究者曾在ＣｒＭｎＰｔ膜上涂上ＮｉＯ覆盖层之后加以 2 30℃× 3ｈ热处理 ,所获得的ＣｒＭｎＰｔ膜具有 0 30 2～ 0 345ｅｒｇ/ｃｍ2 的Ｋｅ 值 ,但还未达到实用化水平。最近研究了采取离子研磨技术的效果 ,研究时制备了三种试样 :(1 )Ｔａ(5ｎｍ) /Ｎｉ81 Ｆ…     

添加n-SiC铝合金复合阳极氧化膜与硬质阳极氧化膜的磨擦磨损性能

采用金相显微镜、测厚仪对铝合金硬质阳极氧化膜和添加n-SiC复合阳极氧化膜的横截面组织、纵截面组织进行分析和研究,采用扫描电镜和X射线能谱仪证实n-SiC进入了氧化膜中,运用磨损试验对复合阳极氧化膜性能进行了性能检测,结果表明,添加n-SiC铝合金复合阳极氧化膜的耐磨性能较好。